Получение хитозана из панциря речных раков Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

смолы, углеводы и ряд аминокислот и практически не имеет себе равных как растворитель.

Сверхкритическая экстракция может быть селективной лишь до некоторой степени. Сжатый диоксид углерода при достаточно высокой плотности газа (соответственно давлении и температуре) позволяет извлекать из растительного сырья практически полный спектр БАВ. Полученные сверхкритические С02-экс-тракты наряду с ценными компонентами могут содержать ряд нежелательных соединений, в зависимости от сферы применения.

В нашей стране применяется в большей степени докритическая С02-экстракция, в меньшей - сверхкритическая, что обусловлено рядом причин, связанных с энергетическими затратами, трудоемкостью изготовления аппаратуры, качественным составом экстрактов.

Перспективна возможность совмещения в едином экстракционном модуле процессов до- и сверхкрити-ческой С02-экстракции ценных компонентов из некоторых видов витаминосодержащего растительного сырья с целью улучшения качественного состава С02-экстрактов за счет обогащения высоколетучих ароматических соединений докритических экстрактов

компонентами жиросодержащих и фенольных веществ из сверхкритических экстрактов.

На модернизированной лабораторной установке отдела газожидкостной технологии КНИИХП определены оптимальные режимы извлечения ценных компонентов из измельченного растительного сырья. В частности, для выжимки плодов шиповника майского: температура 18-22°С, давление 5,4-6,1 МПа с последующим увеличением до 15,5 МПа путем запрограммированного повышения температуры от 32 до 55°С.

Экстракционная установка дооснащена устройством для перегрева растворителя, что позволяет использовать бескомпрессорный способ подачи СО 2.

Новая технология основана на получении из одного и того же сырья как высококачественных докритических СО2-экстрактов в неизменном природном состоянии, так и сверхкритических СО2-экстрактов с повышенным содержанием жирных масел.

За счет межфазового перехода диоксида углерода из жидкости в состояние плотного газа продолжительность совмещенного процесса экстракции составляет от 40 до 50 мин в зависимости от характеристик сырья.

Кафедра прикладной математики

Поступила 29.07.05 г.

639.515.002.2

ПОЛУЧЕНИЕ ХИТОЗАНА ИЗ ПАНЦИРЯ РЕЧНЫХ РАКОВ

Е.С. ФРАНЧЕНКО, М.Ю. ТАМОВА, И.М. СОРОКОУМОВ,

Г.А. ВИХОРЕВА, Е.А. ЕЖОВА, С.В. НЕМЦЕВ

Кубанский государственный технологический университет Московская государственная текстильная академия Всероссийский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии

Основными способами обработки раков в России являются их охлаждение и варка, после чего раки поступают в реализацию. Однако в последнее время как в хозяйствах аквакультуры, специализирующихся на разведении речных раков, так и в промысловых предприятиях, добывающих раков в водоемах, все больше распространяется разделка раков с выпуском варено-мороженых шеек и консервов из мяса раков. Эта тенденция в технологии обработки речных раков позволяет говорить о возможности сбора панцирьсодержащего сырья с последующим получением из него хитина и хитозана. Химический состав разных частей тела вареного узкопалого рака приведен в табл. 1 [1]. Для

сравнения дан химический состав панциря камчатского краба [2].

Как видно из приведенных данных, по химическо -му составу панцирь речного рака близок к панцирю камчатского краба, что позволяет применить для получения из него хитина и хитозана традиционно используемую для этих целей кислотно-щелочную схему. Хи-тозан, полученный из панциря промысловых раков, находит применение в пищевой промышленности в качестве загустителя, структурообразователя и консерванта. Вместе с тем хитозан - природный полисахарид, обладающий полиэлектролитными свойствами благодаря наличию в нем свободных аминогрупп, он проявляет уникальные сорбционные свойства в отношении тяжелых металлов и радионуклидов в организме человека. Это позволяет изготавливать из хитозана лечебно-профилактические продукты питания для реабилитации персонала предприятий с высоким уровнем экологической опасности. Актуальна разработка на осно-

Таблица 1

Объект исследования Химический состав, %

Вода Липиды Белок Хитин Зола

Клешни и ходильные ноги 66 0,2 13 6 9

Брюшная часть головогруди с жабрами 75 0,5 14 - 4,0

Панцирь рака 64 0,9 13 8 11

Панцирь камчатского краба 70 1,2 11 7 9

Таблица 2

Полимер Содержание, % Растворимость в 1%-м растворе кислоты, % Степень деацетилирования, % Молекулярная масса, г/моль • 10

Вода Минеральные вещества соляной уксусной

Хитин 9 1 - - - -

Хитозан 10 0,5 95 98 80 320

ве композиций пектина и хитозана энтеросорбентов, обладающих различными типами связывания токсикантов и проявляющих синергический эффект при совместном применении.

Нами исследован панцирь речных раков, добытых в р. Кубань в промысловый сезон 2004 г. Вареный панцирь головогруди (карапакса), конечностей и шейки (абдомена) очищали от мяса и внутренностей, затем высушивали при температуре 20-22°С. Панцирь измельчали до размера частиц 1-1,5 мм, деминерализовали соляной кислотой с концентрацией 6%, депротеи-нировали 4%-м раствором №ОИ, а затем повторно деминерализовали 4%-й соляной кислотой. Деацетили-рование хитина из раков проводили 35%-м раствором

№ОИ при температуре от 75-80°С в течение 1 ч. Качественные показатели хитина и хитозана из панциря речных раков приведены в табл. 2.

ЛИТЕРАТУРА

1. Справочник по химическому составу и технологическим свойствам водорослей, беспозвоночных и морских млекопитающих / Под ред. В.П. Быкова. - М.: ВНИРО, 1999. - С. 160-161.

2. Быкова В.М., Немцев С.В. Сырьевые источники и способы получения хитина и хитозана // Хитин и хитозан. Получение, свойства, применение / Под ред. К. Г. Скрябина, Г.А. Вихоревой, В.П. Вар -ламова. - М.: Наука, 2002. - С. 7-23.

Кафедра технологии и организации питания

Поступила 26.09.05 г.

538.578.001.8

ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ НА БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОБЪЕКТЫ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ КРАЙНЕ НИЗКИХ И СВЕРХНИЗКИХ ЧАСТОТ

В.Н. САВИН

Кубанский государственный технологический университет

Электромагнитные поля крайне низких и сверхнизких частот (КНЧ и СНЧ) способны вызывать различные эффекты в биологических объектах при мощности излучателя 50 мВт и менее [1-4]. Решающее значение при этом имеет частота, которая подбирается индивидуально для каждого биологического объекта с точностью до десятых или даже сотых долей герца. Воздействие полей столь малой мощности не приводит к значимому тепловому эффекту, так как энергия поля не превосходит энергию броуновского движения частиц. Кроме того, электромагнитные поля КНЧ и СНЧ являются неионизирующими, т. е. энергии их квантов недостаточно для изменения орбит электронов в атомах вещества. До 1980-х годов считалось, что воздействия полей столь малой мощности принципиально не могут привести к каким-либо значительным эффектам.

Нами установлено, что при воздействии на растительное сырье электромагнитных полей КНЧ и СНЧ мощностью 50 мВт происходит значительное увеличение выхода из него ценных компонентов в процессе СО2-экстрагирования [5-7]. В связи с этим возникает ряд экологических вопросов: как экранировать это воздействие; можно ли употреблять в пищу продукты, полученные с использованием такой обработки.

Будучи биологическим объектом, человек может реагировать на воздействие некоторых частот, поэто-

му необходимо экранировать поле при обработке сырья. Она должна происходить в герметичном сосуде из ферромагнитного материала. Это условие выполняется автоматически для процесса СО2-экстрагирования, так как данный процесс протекает внутри герметичного корпуса при давлении 5,4-6 МПа.

Исследование способности экранировать воздействие электромагнитного поля производили с использованием культуры микроорганизмов E. . Результаты

свидетельствуют, что на резонансной для данной культуры частоте происходит резкое сокращение численности колоний микроорганизмов внутри экстрактора, тогда как снаружи экстрактора не отмечено значительного изменения численности колоний.

Для проверки пригодности полученного проду кта в пищу проводили исследования с использованием тест-микроорганизмов Tetrahimena pyriformis и Tetrahimena stilonichia. Результаты не показали значительной разницы между микроорганизмами, употребляющими продукты, полученные из обычного и обработанного сырья.

ЛИТЕРАТУРА

1. Белова Н.А., Леднев В.В. Влияние крайне слабых переменных магнитных полей на гравитропизм растений // Биофизика. -2001. - 46. - № 1. - С. 122-125.

2. Сидоренко В .М. Механизм влияния слабых электромаг -нитных полей на живой организм // Биофизика. - 2001. - 46. - Вып. 3. - С. 500-504.